路由器天线原理（路由器WiFi天线拆机详解）

　　路由器天线原理（路由器WiFi天线拆机详解）
　　1. 前言：
　　随着无线通信的发展， WiFi对我们日常生活工作越来越重要。
　　作为WiFi的载体-路由器，也是经常出现在生活的各个角落。
　　本文主要从射频微波、天线行业等专业角度，对一些路由器的各种天线进行拆机分析，
　　然后从天线原理角度对路由器WiFi天线进行深入分析。
　　2. 常见的路由器WiFi天线
　　（2-1）2.4GHz 螺旋天线（螺旋套筒天线）。这种通常为高增益天线，增益一般可达到5dBi，具体原理下文仔细介绍。
　　（2-2）双频PCB天线。改天线为2.4GHz，5.5GHz频段的WiFi，由两根同轴线分别馈电。增益一般，毕竟牺牲了天线的尺寸。
　　（2-3）双频螺旋天线。增益高。（还没找到实物拆解）
　　总之，路由器的天线种类很多。具体原理见下文，仿真对比见下期文章。
　　3. 路由器天线原理分析
　　（3-1）螺旋天线：
　　螺旋天线突出的特点是宽带特征，也是最常用的圆极化天线。
　　螺旋天线的一般结构如图4-1 所示。螺旋天线通常用同轴线馈电，螺旋天线的一端与同轴线的内导体相连，另一端处于自由状态。
　　图4-1 中，2d 为螺旋直径，l 为螺旋天线长度，s 为螺距，定义N 为螺旋圈数。
　　工作在中心频率f 的螺旋天线，所需的线圈数目N 的近似计算公式为：
　　其中，螺距s=l/N，所需金属线总长度L= 2Nπd。
　　螺旋天线常见的两种工作模式：轴向模螺旋天线和法向模螺旋天线。
　　当螺旋直径D（D=2d）的长度约为0.25～0.46λ时，图（a）。
　　天线沿轴线方向有最大辐射，并在轴线方向产生圆极化波。这种天线称为轴向模螺旋天线，常用于通信、雷达等。
　　轴向模螺旋天线的绕向决定极化旋向。
　　右手绕向的螺旋线为右旋圆极化，左手绕向的螺旋线为左旋圆极化。
　　当螺旋直径D 的长度小于0.18λ时，图（b）。
　　天线的最大辐射方向垂直于轴线方向，类似于单极天线，具有＂8＂字形方向图，称之为法向模螺旋天线，一般用于小功率电台。
　　此时螺旋天线退化为线天线，辐射线极化波。
　　电磁波沿螺旋轴线传播的相速比直线偶极子小，谐振长度可以缩短，故可以减小天线尺寸。
　　螺旋天线是一个慢波系统，电磁波在螺旋线中的传播速度为光速c，沿轴向的等效速率为u，
　　有关系式：u=csinθ ，
　　θ 为螺旋切线与水平线间的夹角，
　　u<c，故螺旋天线是一个慢波系统，把螺旋天线中的波长称之为＂导波长＂。
　　故设计螺旋天线谐振在四分之一波长时，应该是谐振在四分之一的＂导波长＂上。
　　（3-2）螺旋套筒天线。
　　顾名思义，就是螺旋天线加上套筒。如上图，螺旋天线底部就是一个金属套筒。
　　对于简单的单极子天线来说，我们知道加粗振子可以获得很低的特性阻抗。
　　在天线内辐射体外面附加一与内辐射体同轴的金属套筒，就构成了套筒天线，
　　既等效加粗了振子，又实现了不对称形式的馈电，简单而且效果明显。通
　　常情况下套筒天线都可以达到倍频以上的相对带宽。就
　　结构而言，可以把套筒天线分成套筒单极子和套筒偶极子。
　　4. 路由器天线仿真对比：